人类常用唱歌的方式向心上人表达爱意。而一项最新研究发现,面目丑陋的雄性蟾鱼也会“唱歌诉衷情”。虽然它们的歌声只是“嗡嗡”鸣响,却能成功吸引异性。
由于人类与蟾鱼等其他动物在4亿年前拥有共同祖先,通过研究蟾鱼大脑中调控发声的神经系统,科学家有望找出其他动物、甚至人类发声系统的早期演化过程。
“唱歌”求偶
许多动物通过声音交流,如鸟类、青蛙、鲸等。美国康奈尔大学研究人员发现,雄性蟾鱼求偶时会发出“嗡嗡”鸣响,吸引雌鱼注意。
蟾鱼主要分布在墨西哥湾沿岸海域。这种鱼嘴巴宽大,眼睛鼓出且发红,“面目”丑陋,却因会发声求偶获誉“海中金丝雀”。
研究小组组长、神经生物学和行为学教授安德鲁·H·巴斯7月17日接受美联社电话采访时说,人们大都知道鲸、海豚等海洋哺乳动物能够发声,但极少有人知道鱼类也会发声。
“我不是说鱼类拥有语言或能更好地运用大脑,但鱼类大脑中的神经元系统十分古老,所有动物发声系统演化中都曾经历过这一阶段,”巴斯说。
早期演化
通过对比多种脊椎动物的神经系统,研究人员推测,发声交流起源于古老鱼类。
“鱼类发出的声音不像哺乳动物和鸟类发出的声音那样复杂,只是最简单的交流信号,但研究鱼类神经系统是找出发声系统起源的最简单方式,”巴斯说,数亿年前,调控发声的整套神经系统基础在鱼类身上初步形成。
由于蟾鱼大脑中调控发声的神经系统与鸟类、青蛙和其他一些动物相似,研究蟾鱼神经系统如何调控蟾鱼发声能帮助科学家找出其他动物、甚至人类发声交流的早期演化过程。
这项研究由美国国家科学基金会和国家卫生研究院资助。研究成果发表在7月18日出版的《科学》杂志上。
两种作用
研究小组发现,蟾鱼发出的声音主要有两种作用。一种是求偶,这种声音类似蜂鸣或马达发出的嗡嗡声,雄鱼以此吸引雌鱼。另一种是警告,多为低沉的咕噜声或咆哮声,目的是驱赶敌人,保护巢穴。
巴斯研究小组测定了蟾鱼大脑中调控发声神经的位置。芝加哥大学专家丹尼尔·马戈利亚什和梅利纳·E·黑尔说,定位显示,蟾鱼与青蛙、鸟类和哺乳动物发声系统组织方式一致,为证实这些生物发声系统的早期演化方式相似提供了有力证据。
但他们同时说:“发声系统仍在演化,无论对于那些古老物种还是现代物种。”(生物谷Bioon.com)
生物谷推荐原始出处:
Science 18 July 2008:DOI: 10.1126/science.1157632,
Evolutionary Origins for Social Vocalization in a Vertebrate Hindbrain–Spinal Compartment
Andrew H. Bass,1,4,5* Edwin H. Gilland,2,4 Robert Baker3,4
The macroevolutionary events leading to neural innovations for social communication, such as vocalization, are essentially unexplored. Many fish vocalize during female courtship and territorial defense, as do amphibians, birds, and mammals. Here, we map the neural circuitry for vocalization in larval fish and show that the vocal network develops in a segment-like region across the most caudal hindbrain and rostral spinal cord. Taxonomic analysis demonstrates a highly conserved pattern between fish and all major lineages of vocal tetrapods. We propose that the vocal basis for acoustic communication among vertebrates evolved from an ancestrally shared developmental compartment already present in the early fishes.
1 Department of Neurobiology and Behavior, Cornell University, Ithaca, NY 14853, USA.
2 Department of Anatomy, Howard University College of Medicine, Washington, DC 20059, USA.
3 Department of Physiology and Neuroscience, New York University Medical Center, New York, NY 10016, USA.
4 Marine Biological Laboratory, Woods Hole, MA 02543, USA.
5 Bodega Marine Laboratory, University of California, Bodega Bay, CA 94923, USA.